La catedral de la Trinidad de Simbirsk se considera la pérdida histórica más significativa para Simbirsk-Uliánovsk. Gracias a su arquitectura única y a sus impresionantes dimensiones, fue uno de los monumentos religiosos más valiosos en la Baja Volga. Junto con la catedral de invierno, más antigua, formaba la base del conjunto arquitectónico del antiguo centro gubernamental. El lugar para la construcción de la catedral, dedicada a la victoria en la Guerra Patriótica de 1812, se eligió en la plaza catedralicia en el centro de la parte histórica de la ciudad. En la colocación de la primera piedra, el 7 de septiembre de 1824, estuvo presente el emperador Alejandro I.

La construcción fue financiada con los fondos restantes de la milicia de Simbirsk, donaciones de los ciudadanos y préstamos de la orden de beneficencia pública. El proyecto de la catedral fue desarrollado por el arquitecto Mijaíl Petrovich Korinfski, conocido también por los proyectos de la catedral en Arzamas y el edificio principal de la Universidad de Kazán. Su diseño fue influenciado por el proyecto no realizado de la catedral de Kazán en San Petersburgo, creado por su maestro Andréi Voronijjin, pero Korinfski lo reinterpretó, dándole a la catedral formas más clásicas.

La catedral fue construida en forma de una cruz volumétrica con cuatro columnatas y una cúpula principal, que se elevaba sobre una rotonda de múltiples niveles. Consagrada el 15 de septiembre de 1841, la nueva catedral de verano de la Trinidad se convirtió en la obra maestra de M. Korinfski y en la primera de tres grandes templos dedicados a la victoria en la Guerra Patriótica. Las otras dos, la catedral de Kazán en San Petersburgo y la Catedral de Cristo Salvador en Moscú, se completaron más tarde, pero la catedral de la Trinidad en Simbirsk superaba a las demás en perfección arquitectónica.

La catedral, con una superficie de 1388 metros cuadrados, tenía tres altares: en honor a la Santísima Trinidad, a Alejandro Nevski y a Juan Bautista, y después del incendio de 1864, en honor a la Tercera aparición de la Cabeza de Juan el Bautista. Entre las reliquias de la catedral destacaba la imagen del Salvador No Hecho por Manos, que anteriormente se encontraba en las puertas de la fortaleza de madera de Simbirsk. En 1894, durante una visita a Simbirsk, el sacerdote Juan de Kronstadt celebró la liturgia en la catedral. Reconocida como una obra maestra de la arquitectura neoclásica, la catedral de verano de la Trinidad fue cerrada en 1930, tras lo cual se utilizó como archivo y se preservó como monumento arquitectónico de Uliánovsk de categoría 1.

En mayo de 1933, ocurrió un incendio en la catedral, y se consideró que su conservación posterior no era viable. Se presume que, en el verano de 1936, la catedral fue volada. Hoy en día, no quedan rastros de ella, y la plaza catedralicia, donde se encontraba, ahora es una plaza abierta junto a la parte superior del malecón del Volga.